2024届广东省实验中学等部分学校高三上学期12月大联考物理试题（解析版）

这是一份2024届广东省实验中学等部分学校高三上学期12月大联考物理试题（解析版），共11页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在
答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草
稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。
1.2023年11月2日，东京电力公司启动第三批约7800吨核污染水排海，引起多国强烈 反对。核污水中含有多种放射性元素，如铀、锶、铯等，其中铯(8Sr) 衰变后会产生新核
钇(器Y), 钇很不稳定，也会发生衰变，产生新核锆(貂Zr), 下列说法正确的是
A. 器Sr 发生的是α衰变
B. 器Y发生的是β衰变，衰变时放出的β射线具有极强的穿透能力
C.留Y 的比结合能比8Zr的比结合能大
D. 升高温度不会改变铯的半衰期
2.有人说：避雷针其实不“避雷”,反而是“接雷”,下列说法正确的是
A. 避雷针的尖端周围会产生强电场使空气电离
B. 避雷针的原理是静电屏蔽
C.避雷针尖端的感应电荷与云层下端电性相同
D. 避雷针安装时应与大地保持良好绝缘
3.如图甲所示，小明同学用水平恒力推静止在水平地面上的箱子，1 s 后撤去恒力，箱子的
速度—时间图像如图乙所示。已知重力加速度为g=10m/s², 下列说法正确的是
物理试题第1页(共8页)
甲
A.整个过程中箱子一直做匀变速直线运动
B.箱子所受推力与摩擦力之比为3:2 C. 第 1s 末箱子的速度方向发生改变
D. 箱子与地面间的动摩擦因数为0.2
乙
4.如图甲、乙所示为某家庭应急式手动发电机的两个截面示意图。使用时只需推动手柄 使线圈a 沿轴线往复运动，线圈a 中就可以产生感应电动势，其随时间变化的规律是正 弦图像，如图丙所示。线圈a 连接一原、副线圈匝数比为2:1的理想变压器，输出端给两 个完全相同的灯泡供电，灯泡的额定电流为0.5 A, 两灯泡均正常发光，线圈a 及导线电
阻不计，则下列说法正确的是
甲
丙
乙
A. 变压器输出电流的频率为5 Hz B. 灯泡的电阻为2 Ω
C. 线圈a 中的电流为0.5 A D. 发电机的输出功率为2 √2 W
5.2023年9月21日15时45分“天宫课堂”第四课在轨道高度约为400 km的空间站问天 实验舱开讲，地面传输中心调用两颗轨道高度约为36000 km 的地球同步静止卫星“天
链一号”03星和“天链二号”01星实现太空授课，下列说法正确的是
A. 空间站问天实验舱的环绕速度小于“天链一号”03星的环绕速度
B.“天链一号”03星和“天链二号”01 星在同步轨道上的动能一定相同
C.“天链一号”03星和“天链二号”01星只能分布在赤道的正上方，他们的环绕周期相
同，约为24 h
D. 空间站在某次点火加速后变轨到更高的轨道，其机械能减小
物理试题第2页(共8页)
6.在足球场上罚任意球时，防守运动员会在球门与罚球点之间站成一堵“人墙”,以增加防 守面积，防守运动员会在足球踢出瞬间高高跃起，以增加防守高度。如图所示，虚线是 某次射门时足球的运动轨迹，足球恰好擦着横梁下沿进入球门，忽略空气阻力和足球的
旋转，下列说法正确的是
罚球点
A. 足球上升到最高点时的速度为0
B.足球下降过程中重力的功率一直在增大
C.足球在飞行过程中机械能先减小后增大
D. 只要防守运动员跳起的最大高度超过轨迹最高点，就一定能“拦截”到足球
7.如图所示，把三根长度不等的轻绳的一端都系在直杆的顶端，绳子的另一端都固定在光
滑水平面上，将杆竖直紧压在水平面上，下列说法正确的是
A. 三根绳子的张力一定不相等
B.杆对地面的压力等于三根绳子的合力
C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零
D. 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.我国最高防护实验室中的一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示 模型：废液中的大量正、负离子以速度v(未知)从直径为d 的圆柱形容器右侧流入左侧 流出，容器处在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中(流量Q 等于单
位时间通过横截面的液体的体积)。下列说法正确的是
乙
甲
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A. 图 乙 中N 点的电势低于M 点的电势
B. 正、负离子所受洛伦兹力的方向相同
C. 当污水中离子的浓度升高时，M、N 两点间的电势差不变
D. 推算废液的流量还需要测量 M、N 两点间的电势差
9.两列振幅均为2 cm 的简谐横波均沿x 轴传播，t 时刻的波形图如图所示，其中一列沿x 轴正方向传播(图中实线所示),一列沿x 轴负方向传播(图中虚线所示)。这两列波的
频率相等，振动方向均沿y 轴，这两列波的传播速度均为10m/s, 下列说法正确的是
A. 两列波的频率均为125 Hz
B.x=2 cm 处质点的振幅为4 cm
C.x=1 cm处质点振动的位移可能为4 cm
D. 在 (t+0.2 s)时刻，x=4 cm 处质点振动的位移为0
10.某同学受如图甲所示极限运动的启发，设计了如图乙所示的简化模型，质量为M 的 滑 块静止在光滑的水平面上，滑块的左侧面为光滑弧面，弧面底部与水平面相切， 一质量
为 m 的小球以速度v₀ 向右运动，若小球未能冲出滑块的顶端，则下列说法正确的是
乙
甲
A. 小球在滑块上运动到最高点时速度为零
B. 小球和滑块组成的系统动量不守恒
C. 小球滑离滑块时的速度方向一定向左
D. 小球滑离滑块后滑块的速度大小
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三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. (6分)
某中学兴趣小组用插针法做“测量玻璃砖的折射率”的实验，如图所示。
(1)关于此实验，下列说法正确的是 (填正确答案标号)。
A. 实验过程中，应竖直插入大头针P₁ 、P₂
B.实验中，入射角不宜过小，大头针P₁ 、P₂ 之间的距离也不宜过小
C. 若玻璃砖的两个侧边不平行，则不能完成实验
(2)玻璃砖的折射率n= (用α,β表示)。
(3)若处理数据过程中，法线以入射点O 为轴顺时针偏离了一个小的角度，这将导致
折射率的测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12. (10分)
小明的外婆家养了许多的鹅，外公想通过人工方式将鹅蛋孵化出来，温度测量是其中 一个重要的环节。小明想帮外公设计一个简易电子温度计，用来监测孵化箱中的温度，他
从自己的实验套装中找到以下器材：
A. 热敏电阻(常温下阻值约为几千欧姆)一个；
B. 电流表(满偏电流为300 μA, 内阻为90 Ω)
C. 电阻箱(阻值范围为0～999.99 Ω);
D. 电阻箱(阻值范围为0～9999.9 Ω);
E. 滑动变阻器(最大阻值为10 kΩ);
F. 电源一个(电动势为3 V, 内阻不计);
G. 单刀双掷开关一个；
H. 单刀单掷开关一个；
I. 导线若干。
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(1)由于没有电压表，小明设计了如图甲所示电路来测量该热敏电阻在不同温度下的 阻值，闭合开关 S₁ 前，应该将滑动变阻器 R, 的滑片滑到 _(填“a”或“b”)端，电阻 箱 R₂ 应该选 ( 填“C” 或“D”) 并调到最大值，将开关S₂ 打到1位置。将热敏电阻 Rr 放至某温度下的水中，调节滑动变阻器R₁, 让电流表达到接近满偏的值I, 将开关S₂ 打 到2位置，逐渐减小电阻箱R₂ 接入电路的阻值，当电流表的示数再次为 I 时，此时电阻箱
R₂ 的阻值就是此温度下热敏电阻 Rr 的阻值，重复此方法得到如下数据：
(2)其中部分数据已经在如图乙所示的坐标纸上标出，请将剩余的点标上并描绘出热
敏电阻 Rr 电阻随温度的变化曲线。
丙
乙
(3)小明又设计了一个如图丙所示的电路通过电流表的示数来推算温度，可实现0~ 100 ℃、0～40 ℃两种测量范围，为了监测烧水壶内的水温，应该将开关 S₄ 打到
(填“c” 或“d”) 位置。
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温度
0 ℃
10 ℃
20 ℃
30 ℃
40 ℃
50 ℃
60 ℃
70 ℃
80 ℃
90 ℃
100 ℃
阻值/kΩ
9.99
5.20
3.00
1.60
1.00
0.70
0.83
0.40
0.31
0.24
0.20
13.(9分)
如图所示，质量m=60g 、 底部横截面积为S=10cm² 的圆柱形容器倒置在水中，容器 壁厚度不计，当温度为t=27℃ 时，容器露在水面上的部分长L₁=6cm 。 已知大气压强 恒为 p=1.0×10⁵Pa, 重力加速度为g=10m/s², 水的密度为p=1.0×10kg/m³, 热力
学温度与摄氏温度间的关系为 T=t+273 K,容器外部的水面高度保持不变。
(1)温度为t₀=27 ℃时，求容器内外液面的高度差△h;
(2)若温度缓慢上升至77℃,求温度上升前后容器露出水面部分的高度变化△H。
14.(13分)
如图甲所示为月饼排盘器，月饼可以通过排盘器整齐地摆盘，再进入烘焙设备。将排 盘过程简化为如图乙所示的模型，开始时排盘器静止在盘子上方，排盘器上表面距离盘子 的高度h=0.2m, 排盘器右端与盘子右端相距x₁=0.15m, 月饼向右运动，当月饼与排盘 器右端相距x₂=1m 时，月饼的速度 v=2m/s, 排盘器立刻以a=2m/s² 的加速度向左
做匀加速运动。已知月饼与排盘器间的动摩擦因数μ=0 . 2,重力加速度为 g=
10m/s², 求 ：
(1)从排盘器运动开始计时，经过多长时间月饼将离开排盘器?
(2)月饼落入盘子时距离盘子右端的距离x。
V, 月饼
排盘器
甲 乙
X2
盘子
X1
h
物 理 试 题 第 7 页 ( 共 8 页 )
15.(16分)
如图所示，将一个可视为质点、质量m=0.1 kg、电荷量 q=0.1 C的带正电小球以某
一速度水平抛出后，小球恰好从 A 点沿切线方向进入圆心角为90°、半径 n 的一段
固定的光滑绝缘圆弧轨道，圆弧上A、C、D 三点所对应半径和竖直线的夹角如图所示。圆 弧轨道所在的区域Ⅱ存在水平向左的匀强电场，小球经过C 点(β=45°)时对轨道的压力 最大。最后小球从 D 点(γ=30°)滑出轨道进入磁感应强度大小 T、方向竖直向上
的匀强磁场区域Ⅲ,小球落在区域Ⅲ内水平面上的E 点(图中未画出)。已知小球的抛出
点与A 点所在水平面的高度差为H=3.75m,D 点与区域Ⅲ内水平面的高度差为 h=
3.5m, 重力加速度g=10 m/s²,不计空气阻力，求：
(1)小球水平抛出时的初速度 v₀
(2)小球从 D 点滑出时的速度大小；
(3)若将区域Ⅲ的磁感应强度增大为原来的两倍，带电小球将落在区域Ⅲ水平面上的
F 点，求 E、F两点之间的距离(结果保留三位有效数字)。
呈
物 理 试 题 第 8 页 ( 共 8 页 )
参考答案及解析
物理
2024 届高三年级12月份大联考
物 理 参 考 答 案 及 解 析
一、单项选择题
1.D 【解析】根据电荷数守恒和质最数守恒可知， Sr 发生的是β衰变，A项情误； Y发生的也是β衰变，β 射线没有极强的穿透能力·B 项错误；衰变中会释放 能最，新核的结合能增大，由于质最数没变，所以 Y 的比结合能比常Zr的比结合能小，C 项错误；半衰期跟 温度、压强等没有关系，只跟原子核本身性质有关，D 项正确。
2.A 【 解析】避雷针的原理是通过尖端放电使周围空 气电离、带电云层下端与避雷针尖端电性相反形成通 路，大量的电荷通过避雷针流人大地，从而减少对建 筑物等的危害，A 项正确，B、C项错误：避雷针安装时 应与大地保持良好接触，使云层电荷能够顺利导入大 地，D项错误。
3.B 【解析】箱子在整个过程中先做匀加速再做匀减 速运动·加速度的大小和方向都有变化，所以整个过 程不是匀变速运动，A 项错误：撇去恒力后，箱子只受 摩擦力则有μmg=maz, 由图像可知，撒去惧力后箱
子的加速度大小解得μ=0.4,故
D 项错误：在0～1 s 时间内由牛顿第二定律有 F- gmg=m₁ 由图像可知在0～1 s 时间内箱子加速度 大小为2,解得 F=6m, 所以箱子所受 惧力与摩擦力之比为6m:4m=3:2,B 项正确；第1 s 末箱子的加速度方向发生改变，速度方向没有变化。 C 项错误。
4.C 【解析】由图可知变压器输入电压的周期为
0.4s. 频率为2.5 Hz, 可知变压器输入电流及输出电 流的频率均为2.5 Hz,A 项错误：由图可知变压器输 入电压的峰值为4 V, 有效值为2 √2V. 根据原、副线 罔的电压与匝数成正比的关系，可知副线圈输出电压 的有效值为 √2v. 一个灯池的电流为0.5 A.根据欧 姆定律可求出灯池的电阻为2 √2 n,B 项错误：根据 原、副线圈电流与匝数成反比，可知线圈a 中的电流
为0.5A.C 项正确：副线圈电路中两个灯泡并联，副 线周电路的总电流为1A, 可知发电机的输出功率为 √B W.D项错误，
5.C【解析】由可细卫里的轨道高度越
高，环绕速度越小，故空间站问天实验舱的环绕速度 大于“天链一号”03星的环绕速度，A 项错误；虽然
“天链一号”03星和“天链二号”01 星在同一轨道上具 有相同的线速度，但由于他们的质最不一定相同，他 们的动能也不一定相同，B 项错误；所有的地球同步 卫星只能分布在赤道的正上空.他们的环绕周期相 同，约为24 h.C 项正确：空间站点火加速变轨到史高 的轨道后，动能减小，但机械能增大.D项错误。
6.B 【解析】足球做斜抛运动，水平方向做匀速直线运 动，故足球在最高点时的速度不为0,A 项错误；足球 在下降过程中，重力的瞬时功率 P=mgv, 一直在增 大，故 B项正确：由于忽略空气阻力·只有重力做功， 故飞行过程中足球的机械能守恒，C 项错误；即使防 守运动员跳起的最大高度超过轨迹最高点，若起跳时
机不对·仍然无法拦截到足球，D 项情误。
7.A 【解析】细直杆竖直放置，受到垂力G、地面对它 竖直向上的支持力 Fx 和三根绳子对它的拉力，设三 根绳子竖直向下的合力为F. 大小满足G+F=Fy,
细直杆水平方向上受力平衡，三根绳子在水平方向合 力为0.由于绳长不同，三根绳子的拉力大小不同，故 A项正确，B,C、D项错误。
二、多项选择题
8.CD【 解析】正、负离子从右侧垂直进入磁场时，正离 子受到向下的洛伦兹力向下偏转在下管壁聚集，负离 子受到向上的洛伦兹力向上偏转在上管壁聚集，故.N 点的电势高于 M 点的电势，A、B项错误：当水平向左
运动的离子受力平衡时.有 .解得 U=
dvB. 可知 M.N 两点间的电势差与离子浓度无关.C
项正确：根据题意有 .D 项正确。
9.AD 【解析】由图可知两列波的波长均为8cm·由公
式 .可知两列波的周期为T=8×10~*s. 所以
两列波的频率均为125 Hz,A 项正确：x=2 cm 处质 点的探幅为0.B项错误：x=1m 处质点的探幅介于 0此时 x=4cm 处质点探动的位移为0.D 项正确。
10.HI) 【解析】小球和滑块在水平方向上动量守恒，当 小球运动到最高点时，小球和滑块的速度大小相等， 故A 项错误，B项正确：小球和滑块在水平方向上动 最守恒，根据动最守恒定律及能量守惧定律可得
· 因为 m、M的大小关系 未知·v; 的值可能为正，即小球滑离滑块时的速度 方向可能向右.故C 项错误.D项正确。
三、非选择题
11.(1)AB(2 分 )
(2) (2分)
(3)偏小(2分)
【解析】(1)在实验过程中，应竖直插人大头针 P₂ 、 P₂. 故 A 项正确：实验中为了减少偶然误差，人射角 不宜过小，大头针P, 、P₂ 之间的距离也不宜过小，B 项正确；玻璃砖的两个侧边不平行也可以完成实验。 C项错误。
(2)根据折射定律可)
(3)假设法线偏离垂直方向的角度为θ角，如图 所示：
*
则测缺值和真实值分别为
,因为 r>β,可
.变形可得
得 nm12.(1)6(2分) D(2 分)
(2)如图所示(4分)
(3)c(2 分)
【解析】(1)为防止电路中电流太大损坏电流表和电 源，所以应该在闭合开关S, 前将滑动变阻器 R, 的
滑片调到最大值位置，所以选b 端：小明测量热敏电 阻的阻值时使用的是等效替代的思想，常温下为几
千欧姆，所以R₂ 应选用“D”电阻箱。
(2)如图所示。
(3)由题意可知温度越高，Rr 的阻值越小，通过电路 的电流越大，两个档位中的温度最大值分别对应 40℃和100℃,对应阻值分别为1 k2 和200 Ω,测 量烧水壶内的水温选择最大温度100 ℃.热敏电阻 R₇ 的阻值较小，同路电流较大，选择大量程的电流、 则应该将开关S₄ 打到c 位置。
13.【解析】(1)法一：对容器受力分析，有
mg+pS=pS (1分)
解得p=1.006×10°Pa (此中间结果不作为详分依
据)
又 p=p+pgY (1分)
解得3h=6 cm=0.06 m (1分)
法二：容器的重力等于排开水的重力
mg=pgSh (2分)
解得3h=6 cm=0.06 m (1分)
(2)容器内封闭气体做等压变化，由盖—吕萨克定律
(2分)
其中V₁=S(L₂+Sh).T,=(27+273)K=300 K
(1分)
V₂=S(L₂+△h).T₂=(77+273)K=350 K (1 分)
解得L₂=0.08 m(此中间结果不作为详分依据)
△H=L₂-L₁ (1分)
解得3H=0.02 m (1分)
14.【解析】(1)月饼向右做匀减速运动，由牛顿第二定 律得
μm8=ma (1分)
解得a'=μg=2 m/g² (1分)
经过t 时间的位移为
(1分)
排盘器向左做加速运动，经过t 时间的位移为
位移满足关系x₂=xm+xs
解得1=0.5s
x=0.25 m
(2)月饼离开排盘器的速度v₁=v 。-u't 解得v₁=1m/s
做平抛运动，水平方向有n=nt
竖直方向有
月饼落人盘子时距离盘子右端的距离 x=xj+xs-x₁
(1分)
(1分) (1分) (1分) (1分) (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
m
解得 x=0.2
15.【解析】(1)小球水平抛出后做平抛运动，恰好可以
沿切线方向进入圆弧轨道，则在A 点在 (1分)
小球在竖直方向做自由落体运动，有
vh,=2gH
(1分) (1 分)
=5m/s
解得 va,=√2gH=5√3m/s.
(2)小球沿着区域Ⅱ内的圆弧轨道滑行·受到轨道支 持力、重力和电场力.当小球受到重力和电场力合力 方向与支持力方向相反时，小球对轨道的压力最大。 则有
(2分)
·
小球在A点时的速度
小球从A 点到 D 点，只有重力和电场力做功，由动 能定理可知
(2分) 解得 vp=9 m/s (1分) (3)小球斜抛进人区域Ⅲ,竖直方向受到重力作用， 在竖直方向做初速度不为0的竖直上抛运动，竖直 方向速度vy₂=vp sin r=4.5m/s.水平方向速度 vn =vcs y=4.5√3 m/s (1分) 小球竖直上抛过程中， (1分)
小球在竖直方向的运动时间 t=1.4s (1 分) 在水平方向小球受到洛伦兹力作用做圆周运动。有
(1分)
(1分)
比较 T, 和 t 大小可知，小球落地时，在水平面内刚 好旋转四分之一个周期
同理，当磁感应强度变为原来两倍时
T₂=2t (2分) 根据前视图的几何关系，得到两种情况下的 E 点 和
F 点之间的距离为，5 m(1分)